廠房設備基礎的優化設計與創新

曾佑春

【摘要】當前企業需不斷升級技術裝備以提高生產效率。為確保新設備按期投入使用，就要保證設備安裝的進度，而設備的基礎施工是進度的關鍵。本文通過經驗總結及實踐運用，對設備基礎的設計方案進行優化與創新，實現避免二次澆砼的施工辦法，縮短了設備基礎施工周期，滿足了設備早日投產并產生經濟效益的目的。

【關鍵詞】設備基礎 設計方案 優化與創新

1.引言

為了更好的適應當今社會的迅速發展，企業要不斷提高生產效率，提高制造工藝，升級更新技術裝備，經常性調整生產工藝平面布置來滿足生產規模的擴大和生產質量的提高。工藝平面布置調整、新設備的投入，不可避免的要進行設備基礎的施工，若按正常的設備基礎施工進度，一臺設備在進入安裝前，設備基礎的施工周期最快也要四十余天。如何加快基礎施工進度，使設備能夠早日投產，成為每個企業基建管理工作人員迫切需要深入思考并且加以解決的問題。

要想加快進度縮短工期，首先從廠房設計或設備基礎設計開始就要考慮采取哪些新的技術和方法來縮短施工周期;其次就是在施工過程中要采取好的施工方案;同時還要在這些過程中考慮方便設備搬遷調整的需要。本文根據筆者多年的實踐經驗總結，從如何縮短二次澆注砼的養護周期以及避免二次澆注砼等方面提出一些優化方案和創新思路，供設計人員參考。

2.設備基礎傳統方案論述

二次澆注砼的養護周期為28天，占基礎施工時間的比例最長。如何縮短二次澆注砼的養護周期來實現縮短設備安裝的總工期，以保證設備早日投入使用呢？在現在的工作實踐中，大多數采用的是提高砼的二次澆注設計強度和使用二次澆灌料，或者是把設備穿好地腳螺栓后，通過采取一定的措施，把設備固定好后，一次澆注基礎砼的施工方法。提高二次澆注砼的強度，最快也需7天才能滿足設備安裝要求;二次澆灌料也需要一定的養護時間;把設備穿好地腳螺栓后一次性澆注基礎砼，雖然沒有二次澆注砼的養護時間，但在設備固定時的安全風險較大，在設備安裝找平時，墊鐵的用量較大。另外是在方案設計時就把地腳螺栓設計成直埋形式和地腳螺栓形式。直埋時，地腳螺栓的固定措施，每個施工單位的方法簡繁不一，無法統一;預先植地腳螺栓，定位有難度，設備就位后再植地腳螺栓，難度較先植大，時間相對長些。對于避免二次澆注砼的辦法，目前多采用預埋板件和地腳螺栓直埋的方法，但地腳螺栓孔需要二次澆注砼且養護周期必須是28天。總體來看，上述幾個方法雖能縮短工期，但還存在很多弊端。

3.設備基礎方案優化創新

筆者通過觀察、經驗總結以及工程實踐，提出了一種創新型的優化設計方案。該方案是從機械加工設備的T形工作平臺的T形槽中受到啟發，把地腳螺栓預埋孔的模板用鋼板直接焊接成T形，和設備形成一體，設備基礎就成為一個T形工作平臺，把設備放上去，一次找平調整后，擰緊螺栓，就可以完成設備安裝。我公司在一臺新設備基礎施工過程中運用該方法縮短了施工周期，目前設備已經安全使用兩年多。

3.1 鋼模板的尺寸確定

鋼模板幾何尺寸確定的具體方法是，上部尺寸的開口寬度和長度要保證能自由放下和取出螺栓，寬度方向上要盡可能小，這樣T形螺栓轉動后勾住的鋼模板的接觸面積就越可能大，擰緊螺栓后T形頭的變形越小;深度滿足螺栓的安裝長度要求即可;T形的下部長寬高尺寸要保證螺栓的T形頭能夠正常的自由轉動，總之就是要盡量縮小鋼模板的外形幾何尺寸，以提高其整體剛度，同時也可以節約鋼板的用量，降低造價;螺栓擰緊后和鋼模板貼緊位置的鋼板要保證有一定的厚度，可以經過驗算確定。地腳螺栓也做成T形，同時要加強T形頭部的剛度，防止螺栓擰緊后頭部發生變形。鋼模板內部的防腐措施，就是在孔內部和螺栓涂抹適量黃機油。為防止其他物體落入孔內，可用薄鋼板封口。在制作鋼模板的同時在鋼模板的外側焊接一些短鋼筋，作為鋼模板的錨固固定，鋼模板永久做為基礎的一部分。基礎砼滿足安裝要求后，就直接安裝設備，一次找平調整，擰緊螺栓，大大的縮短了設備安裝周期。因此采用這種方法在設備基礎設計時就不需考慮二次澆注砼。

3.2 鋼模板的形狀改進

可以把鋼模板考慮成倒臺體（圓臺體）的形式，T形螺栓頭部也設計成臺體，臺體中間按地腳螺栓的要求鉆孔攻絲（也可以不鉆孔攻絲，直接和螺栓焊接成一體），地腳螺栓的兩頭都套絲，安裝時螺栓一頭和臺體連，一頭和設備連。擰緊螺栓時，臺體和鋼模之間越擰越緊。在制作鋼模板時臺體預先放入鋼模板內，這種方式需要在設計時預先算好臺體的提升量，以滿足螺栓和設備的安裝要求。這種方式適用于精密設備和振動較大的設備安裝，有待于我們在工作中不斷的實踐檢驗。

3.3 廠房地坪的設計優化

在廠房設計地坪時，可以把車間地坪直接考慮設計成一大塊的T形工作平臺。根據設備工藝平面布置圖，通過分析各個設備的安裝要求，在需要安裝設備的不同區域內形成多條T形槽或多組T形孔，以滿足不同設備的安裝要求。對于個別設備，由于設備底座尺寸不同，在區域內，T形槽（孔）的位置不能滿足安裝要求時，也可以通過采取增加轉換裝置的方式加以解決，從而滿足不同設備在T形槽（孔）上進行安裝固定，縮短工期提高效率，更加方便生產平面的調整。

4. 結束語

為滿足企業不斷提高生產效率，制造工藝水平，升級更新技術裝備，設計人員應盡可能從設計方案上考慮如何縮短設備安裝的周期，使設備早日投產。作為企業的基建管理人員，建議設計人員多采取裝配式的設計方案來縮短工期，如本文所提出的預埋T形鋼制地腳螺栓預埋孔模板及預埋板件直埋形式，把車間地坪設計成一大塊T形工作平臺等，盡可能避免二次澆注砼。

參考文獻：

[1]對編寫高職《機械設計基礎》教材的探討[J]. 郭仁生.中國職業技術教育. 2003（16）.